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临床技能教学运用虚拟仿真的探讨

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  [摘要] 临床技能对医学生来说十分重要,在临床技能教学中,如果教师能够对虚拟仿真技术进行正确的运用,不仅能够增加课堂活动,打破传统课堂的枯燥感,还能使教学内容更加形象、具体,提高教育资源的共享性,促进学生临床技能水平的提升。但是,虚拟仿真在实际运用中还存在一些不足。该文对虚拟仿真在临床教学运用中的不足进行分析,并就其运用策略进行探讨。
  [关键词] 临床技能;虚拟仿真;临床教学
  [中图分类号] G434 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654(2019)02(b)-0140-02
  虚拟仿真能够对现场进行模拟,在临床技能教学中对虚拟仿真进行运用,可帮助学生更好地理解教学内容,强化学生对所学知识的記忆。并且,通过虚拟仿真,可为学生提供实践操作的平台,有利于促进学生临床技能水平的提升。
  1 虚拟仿真技术简介
  虚拟仿真技术是对多门学科的综合应用,其中不仅融合了计算机仿真技术、多媒体技术等先进技术,还包括对网络技术、人工智能技术等的应用。在建立仿真模型的过程中,会用到图像处理、计算机图形学等知识。使用户沉浸在虚拟世界中,是虚拟仿真技术最显著的特点,当用户看到虚拟空间中的内容时,能使其产生构想,并与虚拟空间中的客体进行互动。在虚拟实验中,通过计算机系统与虚拟仿真技术的结合,能够虚拟出真实的实验环境。而实验人员则能够在其中进行实验,提高学生的学习效果。
  2 虚拟仿真在临床教学运用中的不足
  2.1 虚拟仿真与临床情景之间有差距
  通过虚拟仿真技术,虽然能够对患者的一些主要体征进行模拟,但并不能完全表现出患者真实情况,模拟的内容与实际临床情景存在着一定的差距。比如模拟人不会有患者的真实感受,无法准确地将这些感受告诉给学生。而在学生以后从事医疗事业时,必然会与患者沟通,这就会影响到学生与患者沟通的能力。并且,临床情景比虚拟仿真的情景更复杂,在实际的就诊过程中,学生的就诊能力会受到多方面因素的影响。所以,虚拟仿真只能用于辅助临床技能教学,不能代替临床实习。
  2.2 模拟仿真的开发难度大
  医学本身具有特殊性,要对临床场景进行全面模拟,就必须要有配套的模拟操作技术、模拟仿真软件,以及相关的模型等做支撑。但是,这些方面的开发情况并不理想,许多软件与临床医学没有结合起来,在使用过程中会出现各种问题。要开发出实用性很强的模拟软件,需要开发人员与医学教学、研究等人员的配合,这就会进一步增加软件的开发难度,从而阻碍虚拟仿真在临床技能教学中的有效应用。
  2.3 需要改变教学设置
  在临床技能教学中,如果要对虚拟仿真进行运用,学校就需要改变原有的教学计划,不能只进行理论讲解,或者在实验室利用相关模型来讲解,否则会影响教学效果,阻碍学生临床技能的提升。比如将一部分实际授课时间改为网上自学,增加实践课程的上课实践,多对学生进行实训。而在对学生进行考核时,不再采用理论加模拟的形式,改为利用仿真设备考核。
  3 虚拟仿真在临床教学中的运用优势
  3.1 有利于弥补教学条件的不足
  在现有的临床技能教学中,需要借助许多实验设备,还要准备实验用的动物或者尸体,实验教学的成本也比较高。这些因素的存在,会对临床技能教学形成一定的阻碍,也会影响临床技能教学效果。比如,解剖课程是临床技能教学中非常基础的课程,通过对这门课程的学习,能够帮助学生更好地理解人体结构,了解不同人体结构的特征及功能等。随着医学生数量的不断增加,在临床技能教学中所学的器材、设备、动物尸体等越来越多,这就会在很大程度上增加临床技能教学的难度,也会增加医学院校的办学成本。
  3.2 有利于激发学生的学习兴趣
  在临床技能教学中,通过对虚拟仿真技术的应用,能够将学生置于虚拟的真实临床环境中,让学生在虚拟的空间中与其中存在的客体进行交流、互动,以达到强化学生感性认识的目的,帮助学生更好地理解教学内容,从而提高学生的临床技能水平。虚拟仿真能够通过不同的形式为学生展示教学内容,包括声音、图像等,使整个教学过程变得更加丰富,有利于激发学生对临床技能的学习兴趣。
  3.3 虚拟仿真不受时空限制
  在传统的临床技能教学中,学生的学习既要受到时间的限制,又会受到空间的限制,学生无法对物体内部进行细致的观察,也无法对其进行动态的观察。例如,当学生想要了解药物的分子结构,或者在学习某个化学反应时,教师通常是通过口头叙述的方式向学生传授相关知识。
  4 虚拟仿真在临床技能教学中的运用
  4.1 在急救技术教学中运用虚拟仿真
  利用ECS能够还原一些特定的情景,对真人的外形进行模拟,让学生能够观察到患者的生理特征,分析应该利用哪些药物对患者进行治疗,以及具体的治疗操作过程。同时,在与模拟人相连接的监护仪器中,会将模拟人的各项生理数据显示出来,从而形成交互式的教学情境,实现理论与临床实践的结合。所以,许多医学院校在临床技术教学中,都会采用ECS教学,培养学生的急救技能,使学生的应变能力得到提升。通过虚拟仿真,可帮助学生在比较复杂的环境下,对患者的伤情作出准确评估,制定出急救策略,对患者实施初步的急救。同时,能够以最快捷的方式,将病患转移到安全的地方。利用ECS对不同的情景进行模拟,能帮助学生将理论知识转化为实践,提高学生的学习主动性。
  4.2 在内科临床技术教学中运用虚拟仿真
  利用虚拟仿真,可对穿刺模型进行仿真,让学生直观地学习到胸腔、腹腔、骨髓以及腰椎等的穿刺过程,明确怎样选择患者的体位,如何合理选择器械等。同时,通过穿刺模型,可让学生模拟消毒过程、铺巾过程,以及穿刺收集相应液体的过程。在模拟过程中,能够提高学生的动手操作能力,让学生掌握相关的操作技巧。医学穿刺模拟系统具有实时交互性特点,能够对整个穿刺过程进行完整地模拟,从而为学生创造出一个真实的手术环境。并且,在学生操作过程中,能够显示出进针横截面视图,以便学生直观地观察到穿刺进针的位置,具体的进针方向等,给学生以真实的穿刺感。系统可以对穿刺难度进行调整,有利于提高学生的临床应对能力。   4.3 在外科临床技能教学中运用虚拟仿真
  在临床技能教学中,虚拟仿真在虚拟手术教学中的应用比较广泛。在虚拟仿真技术的作用下,能够对手术场景进行复制,让学生能够利用这些场景进行实践练习。学生在学习过程中,通过观看手术场景,能在教师的引导下去分析手术过程中可能出现的突发状况,以及导致这些状况出现的原因,从而提高手术成功的可能性,降低手術风险。此外,还可将腹腔镜模拟培训系统利用起来,开展临床技能培训活动。通过系统中的游戏、模拟手术等,对学生进行实践训练,以增强学生的自主学习能力。
  4.4 在临床技能考核中运用虚拟仿真
  在对学生进行临床技能考核时,应坚持公平、公正原则。在以往的临床技能考核中,虽然学生有明确的考核标准,考核过程也比较规范。但是,不同的教师对考核标准的把握不同,加上每个考生在考试过程中使用的模型人可能存在差异,导致考试结果的公平性得不到保障。利用临床思维训练系统对学生进行考核,可实现设置好系统,利用系统对学生的考试结果进行评分,能有效提高考核结果的公平性。在系统中,会自带一些病例,通常有十几个,教师也可手动在系统中输入一些病例,利用这些病例对学生的临床思维能力进行考核。在学生进入系统后,可与系统交流,向系统中输入问诊内容。而电脑则会按照编辑好的信息,给出学生答案。学生再根据电脑回答的信息,对患者进行诊断,分析患者的病因,并开具相关的实验检查项目。然后,根据检查结果,制定出具体的诊疗方案,包括如何用药、药量的控制,以及可能达到的治疗效果等,这些信息都要输入到电脑中。在完成对学生的考核后,电脑会根据已经设定好的考核标准,对学生的考核结果打分,统计出学生最后的成绩。通过这样的考核方式,能使教师更好地了解班上学生的实际情况,明确学生学习中的不足,从而提高后续教学的针对性。
  5 结语
  综上所述,在临床技能教学中运用虚拟仿真,可提高学生的学习积极性,达到更好的教学效果,提升学生的临床技能水平。在实际教学中,教师可在急救技术教学、内科临床教学、外科临床教学,以及考核中对虚拟仿真进行运用,以增强学生的实践操作能力,促进学生在临床技能学习中的进步。
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  (收稿日期:2018-11-20)
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